Двигатели

real_life_engine_disassembled Корейские специалисты и техники по обслуживанию ВВС снимают двигатель с самолёта F-4 Phantom II на ремонтном депо F-4

F-4E Phantom оснащён двумя двигателями J79-GE-17, построенными General Electric, с номинальной статической тягой на уровне моря 11 870 фунтов на тяге Mil и 17 900 фунтов на форсаже. Двигатели имеют возможность как запуска с помощью пневматической системы на аэродромах с доступной тележкой, так и с помощью пускового патрона для запуска вращения. Аналогичным образом, двигатели могут использовать внутренний аккумулятор самолёта для начального питания или подключение к внешней тележке питания.

💡 Когда двигатели выключены, они издают дребезжащий звук, так как лопатки дребезжат в своих держателях. Это называется вращением от набегающего потока.

Топливомеры

FFI

Для каждого двигателя предусмотрен топливомер, расположенный на приборной панели передней кабины.

Индикаторы показывают расход в тысячах фунтов в час, от 0 до 12. Индикаторы показывают расход до тяги Mil; при включении форсажа используется отдельная система подачи топлива, которая подаёт топливо непосредственно на ступень форсажа, и расход примерно в 4 раза превышает отображаемое значение. Скорость двигателя также регулируется расходом топлива, поэтому изменение расхода топлива можно непосредственно наблюдать при перемещении РУДов.

Расход топлива не должен превышать 1200 фунтов в час при запуске и от 800 до 1500 фунтов в час на холостом ходу. Расход топлива на запуск двигателя составляет примерно 65 фунтов на двигатель.

Масляная система

manual_engine_oil_system

Каждый двигатель оснащён полностью автономной масляной системой с сухим картером и полным давлением. Подача масла в систему смазки прерывается во время полёта с отрицательной перегрузкой из-за неспособности откачивающих насосов собирать масло из картеров и редукторов. Масляная система двигателя используется для смазки, позиционирования регулируемого сопла и работы блока постоянной скорости. Переливные трубы, которые подают масло в три системы, использующие масло двигателя, находятся в резервуаре таким образом, что труба для блока постоянной скорости находится выше всех, труба для управления соплом - следующая по высоте, а труба системы смазки - самая низкая. Такое расположение предназначено для предотвращения критического отказа системы, если одна из цепей протекает. Если утечка произойдёт в блоке постоянной скорости, это, вероятно, приведёт к отказу только этой системы, в то время как утечка в системе управления соплом может привести к отказу этой системы и блока постоянной скорости. Масло также подаётся непосредственно из резервуара в блок постоянной скорости, где оно используется как в качестве управляющей, так и в качестве конечной приводной среды для регулирования скорости генератора. Смазочный элемент масляного насоса подаёт масло для охлаждения и смазки подшипников, шестерён и других трущихся или движущихся частей двигателя. Смазочное масло также циркулирует через генератор с приводом от двигателя для целей охлаждения.

Индикаторы давления масла

OilPress

Индикаторы давления масла расположены на панели пьедестала передней кабины и откалиброваны от 0 до 100 фунтов на квадратный дюйм. Важные значения:

  • 12 фунтов на квадратный дюйм - минимум на холостом ходу
  • 30-60 фунтов на квадратный дюйм - в полёте на тяге MIL
  • 35 фунтов на квадратный дюйм - статический минимум на тяге MIL
  • 60 фунтов на квадратный дюйм - максимум

Регулируемый входной канал

Оптимизация подачи воздуха в двигатели осуществляется системой регулируемого входного канала, управляемой автоматическим управлением каналом (ADC); эта оптимизация использует пару регулируемых клиньев для замедления поступающего воздуха до дозвуковой скорости для обеспечения наилучших характеристик двигателя. В случае превышения пределов температуры на входе загорится индикатор высокой температуры канала (DUCT TEMP HI) на панели сигнальных ламп. Если проблема не будет устранена, это может привести к необратимому повреждению двигателя.

Система запуска

Запуск в пневматическом режиме

ext_cart

Пневматический режим является основным режимом запуска для всех нормальных и штатных операций. В этом режиме Фантом использует вспомогательную тележку запуска, которая вращает турбостартер, запуская двигатель.

Тележкой управляет начальник экипажа, см. главу «Наземный персонал» для получения дополнительной информации о том, как взаимодействовать и запрашивать подачу воздуха.

Запуск в режиме патрона

f_4_cartridge_start

Режим патрона считается альтернативным методом запуска, предусмотренным для эксплуатационных и аварийных нужд. Для запуска турбостартера, который, в свою очередь, запускает двигатель, используется пусковой заряд. Зажигание патрона управляется переключателем запуска двигателя, при условии, что главный переключатель соответствующего двигателя включён.

💡 Чтобы избежать возможного раздражения, вызванного дымом/газами выхлопа патрона, может быть целесообразно закрыть фонари и выбрать 100% кислород во время цикла запуска.

Патроны может установить начальник экипажа, см. главу «Наземный персонал», чтобы узнать, как взаимодействовать и запрашивать установку патронов.

🔴 ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: Патроны являются взрывоопасными и, если они не выстрелили, их необходимо удалить. Ни при каких обстоятельствах самолёт не должен летать с невыстрелившими патронами в стартере.

Переключатель запуска

StartSwitch

Используется только для запуска от патрона, выбор L или R поджигает патрон, установленный для соответствующего двигателя.

Система зажигания

IgnitionButtons

Двигатель -17E/G оснащён одним блоком зажигания низкой энергии 28 В и одним блоком зажигания высокой энергии 28 В, который улучшает запуск на земле в холодную погоду и запуск в воздухе с использованием альтернативного топлива. Основная система зажигания создаёт электрическую дугу, которая поджигает распылённую топливно-воздушную смесь в четвёртой и пятой камерах сгорания. Остальные восемь камер сгорания поджигаются через перекрёстные трубки. Нажатие кнопки зажигания приводит к разряду свечей зажигания, поджигая топливно-воздушную смесь, когда РУД перемещается из OFF в IDLE во время запуска двигателя. Свечи зажигания срабатывают только при удержании подпружиненной кнопки зажигания.

Система зажигания форсажа

Система зажигания форсажа состоит из запальника, свечи зажигания и переключателя зажигания форсажа. Когда РУД перемещается в положение форсажа, переключатель зажигания форсажа замыкается, и свеча зажигания подаёт непрерывную дугу. Подача топлива на зажигание и запальник поддерживается до тех пор, пока РУД не будет выведен из положения форсажа.

Система противообледенения двигателя

EngineDeIcing

С помощью переключателя противообледенения, установленного в положение DE-ICE, отбираемый воздух из 17-й ступени распределяется по каналам, установленным в области передней части компрессора двигателей. Эта система не выполняет функции удаления льда, а должна быть активирована до образования льда. Поскольку высокие скорости полёта обеспечивают достаточное трение воздуха для предотвращения обледенения на ступени компрессора, использование системы противообледенения не требуется и может привести к повреждению двигателя.

Систему следует включать в турбулентном воздухе и грозах или при повышении температуры выхлопных газов, замеченном пилотом, так как это указывает на обледенение двигателя.

Индикаторы противообледенения

pilot_anti_ice_indicator_lights

Включение системы противообледенения зажжёт два индикатора на панели сигнальных ламп, L ANTI-ICE On и R ANTI-ICE On. Отказ системы противообледенения при установке переключателя противообледенения в положение NORMAL также зажжёт эти индикаторы на панели сигнальных ламп в качестве предупреждения. Если самолёт находится на скорости выше 1,2 Маха, когда это происходит, необходимо немедленно снизить скорость, чтобы предотвратить потерю двигателя. Из-за предупреждающей функции индикаторов ANTI-ICE ON состояние, которое их зажигает, вызовет предупреждение MASTER CAUTION.

Органы управления и индикаторы

Блок управления соплом двигателя

Положение РУД, обратная связь о положении сопла и температура выхлопных газов используются для планирования правильной площади сопла. Во время работы двигателя в области ниже тяги Mil площадь сопла в основном зависит от угла РУД и обратной связи о положении сопла. Сопло запрограммировано открываться примерно на 7/8 на холостом ходу, и площадь уменьшается по мере продвижения РУД к положению тяги Mil. Однако во время быстрого увеличения тяги с оборотов ниже 79% до 98% управляющий генератор переменного тока подаёт информацию о скорости двигателя на усилитель температуры, который, в свою очередь, планирует входные данные о скорости двигателя в зависимости от ограничения температуры. Этот сигнал предотвращает закрытие основного сопла за пределы заданного положения, позволяя быстро увеличить обороты двигателя, что может привести к его повреждению. Во время работы двигателя в области тяги Mil и форсажа необходимо ограничить график сопла, установленный углом РУД и обратной связью о положении сопла, чтобы предотвратить превышение температуры выхлопных газов проектных пределов двигателя и его повреждение.

Индикаторы положения сопла

NPI

Управляемые блоком управления соплом двигателя, парные основное (сходящееся, внутреннее сопло) и вторичное (расходящееся, внешнее сопло) приводятся в действие независимо по графику, чтобы максимизировать производительность на выходе по сравнению с температурой выхлопных газов. На холостом ходу сопло двигателя будет открыто примерно на 7/8, уменьшаясь в размере по мере приближения РУД к MIL. Во время работы в областях MIL и AB блок управления регулирует размер сопла относительно положения РУД и полученной EGT для поддержания температуры в пределах проектного предела.

Для контроля текущего положения сопел относительно друг друга, а также EGT, предусмотрен индикатор с калибровкой от CLOSE до OPEN с четырьмя делениями. Индикаторы сопла позволяют пилоту сравнивать положение сопла между двигателями, а также используются для установления связи между положением сопла и температурой выхлопных газов, а также положением сопла и настройками РУД.

Нормальные настройки: OPEN при выключенных двигателях до IDLE, от 3/4 до 1/2 при двигателях на IDLE и 1/4 для тяги MIL. Тяга MAX не изменит показания индикатора.

Главные переключатели двигателя

EngineMasterSwitches

Пара двухпозиционных главных переключателей двигателя находится на левой консоли передней кабины на внутренней панели управления двигателем. Выбор ON подаёт питание на топливные насосы наддува и перекачки соответствующего двигателя; это произойдёт независимо от того, подключён ли самолёт к внешнему вспомогательному питанию или нет, так как это подключит аккумулятор самолёта к цепям насосов.

Поскольку главные переключатели двигателя включают топливные запорные клапаны, для правильного выключения двигателей без внешнего питания необходимо вернуть РУДы в положение отсечки перед выключением главных переключателей двигателя, иначе клапаны останутся открытыми.

РУДы

Throttles

В обеих кабинах предусмотрены парные РУДы для управления тягой двигателя. При нормальном использовании перемещение РУДов из IDLE в OFF выполнит отсечку топлива; чтобы предотвратить случайное выключение двигателя, предусмотрена пара подъёмных рычагов (3) для блокировки положения OFF без выполнения этого действия. Форсаж достигается путём смещения РУДов наружу (влево) до упора MIL, а затем толкания их вперёд.

РУДы задней кабины соединены с РУДами передней кабины таким образом, что только пилот может запускать двигатели или входить в диапазон форсажа; WSO может уменьшить тягу, выведя РУДы из области форсажа обратно в область MIL и ниже. Хотя задние РУДы можно переместить из OFF без помощи пилота, для возврата в OFF для выключения требуется, чтобы пилот задействовал подъёмные рычаги.

В случае противодействующих команд на рычагах РУД между креслами задние РУДы будут отключены от передних РУДов, чтобы предотвратить повреждение тяги. Это состояние может привести к снижению мощности форсажа от пары передних РУДов. Сброс тяги РУД осуществляется путём установки передних РУДов в положение IDLE или MIL и перемещения задних РУДов в направлении, противоположном тому, в котором произошло отключение.

На задних РУДах есть только кнопка микрофона и переключатель воздушного тормоза.

Тахометры

Tach

Для обоих двигателей предусмотрены тахометры на правой стороне панели приборов передней кабины и на правой стороне панели приборов задней кабины. Тахометры будут работать без внешнего питания.

Индикаторы температуры выхлопных газов

EGT

Индикаторы температуры выхлопных газов расположены на панели приборов передней кабины. Индикаторы имеют по две стрелки: большую стрелку для шкалы от 0 до 12, показывающую сотни градусов Цельсия, и меньшую стрелку на отдельной шкале от 0 до 10, показывающую десятки градусов Цельсия. Измерение этих значений выполняется на выходе из турбины. При нормальной эксплуатации температура выхлопных газов не должна быть ниже 250°C и не должна превышать 740°C. Если возникает перегрев, РУД следует вернуть в положение OFF. Если это невозможно, следует выключить главный переключатель соответствующего двигателя.